{"id":2032,"date":"2010-03-16T18:42:04","date_gmt":"2010-03-16T18:42:04","guid":{"rendered":"https:\/\/www.cnpem.staging.wpengine.com\/?p=2032"},"modified":"2026-03-03T10:20:06","modified_gmt":"2026-03-03T13:20:06","slug":"rota-enzimatica","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/cnpem.br\/en\/rota-enzimatica\/","title":{"rendered":"Rota enzim\u00e1tica"},"content":{"rendered":"

16\/03\/2010 – Ag\u00eancia Fapesp<\/em><\/p>\n

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A fermenta\u00e7\u00e3o do caldo da cana-de-a\u00e7\u00facar \u00e9 ainda hoje a melhor via para obten\u00e7\u00e3o de \u00e1lcool combust\u00edvel, produto que pode ter a oferta ampliada mesmo sem o aumento da \u00e1rea de plantio. Um desafio que precisa ser vencido pelo Brasil para o pa\u00eds atender \u00e0 crescente demanda externa de etanol, possibilidade aberta de maneira mais efetiva com um estudo anunciado no in\u00edcio de fevereiro pela Ag\u00eancia de Prote\u00e7\u00e3o Ambiental dos Estados Unidos (EPA, na sigla em ingl\u00eas), mostrando o etanol de cana-de- -a\u00e7\u00facar como um biocombust\u00edvel avan\u00e7ado, capaz de reduzir as emiss\u00f5es de gases nocivos do efeito estufa em at\u00e9 61% se comparado \u00e0 gasolina. Uma solu\u00e7\u00e3o \u00e9 aproveitar o a\u00e7\u00facar contido no baga\u00e7o e na palha da cana (folhas da planta deixadas no campo na colheita), al\u00e9m do existente no caldo usado na produ\u00e7\u00e3o atual, para fabricar o chamado etanol celul\u00f3sico.<\/p>\n

O grande obst\u00e1culo tecnol\u00f3gico a ser vencido \u00e9 que o a\u00e7\u00facar da celulose do baga\u00e7o, e de outras biomassas, est\u00e1 organizado em grandes estruturas chamadas polissacar\u00eddeos, que as leveduras n\u00e3o conseguem fermentar diretamente para converter em etanol. Para facilitar a etapa de convers\u00e3o qu\u00edmica da celulose em glicose, chamada de hidr\u00f3lise, dois grupos de pesquisa brasileiros, um coordenado pelos professores Rubens Maciel Filho e Aline Carvalho Costa, da Faculdade de Engenharia Qu\u00edmica (FEQ) da Universidade Estadual de Campinas (Unicamp), e outro pelo professor Adilson Roberto Gon\u00e7alves, da Escola de Engenharia de Lorena (EEL) da Universidade de S\u00e3o Paulo (USP), em colabora\u00e7\u00e3o com a Universidade Federal de Pernambuco (Ufpe), desenvolveram diferentes processos de pr\u00e9-tratamento da biomassa \u2013 um a temperatura ambiente e outro com tratamento t\u00e9rmico a vapor \u2013 para separar os tr\u00eas componentes que formam as paredes celulares das plantas \u2013 celulose, hemicelulose e lignina \u2013 que se encontram interligados e contribuem para a textura r\u00edgida dos vegetais. No processo desenvolvido pelo grupo de pesquisa de Rubens Maciel, que conta com a participa\u00e7\u00e3o da professora Aline Carvalho da Costa e da doutoranda Sarita C\u00e2ndida Rabelo, ambas da FEQ-Unicamp, a separa\u00e7\u00e3o dos componentes \u00e9 feita com um produto qu\u00edmico chamado per\u00f3xido de hidrog\u00eanio, que em solu\u00e7\u00e3o aquosa \u00e9 mais conhecido como \u00e1gua oxigenada, a temperatura ambiente.<\/p>\n

\u201cO per\u00f3xido de hidrog\u00eanio \u00e9 colocado em contato com o baga\u00e7o, que n\u00e3o precisa passar por nenhuma etapa pr\u00e9via de tratamento antes de ser utilizado\u201d, diz o pesquisador. O produto consegue atacar a estrutura vegetal de tal maneira que libera na forma l\u00edquida a celulose, a hemicelulose e ainda dissolve a lignina, que posteriormente \u00e9 recuperada para outros usos, que incluem desde a fabrica\u00e7\u00e3o de produtos qu\u00edmicos at\u00e9 a gera\u00e7\u00e3o de energia por meio da queima em caldeiras.
\nA celulose \u00e9 um polissacar\u00eddeo formado por mon\u00f4meros de glicose, estruturas com seis \u00e1tomos de carbono, ligados entre si. Quando passa pelo processo de hidr\u00f3lise, libera esses mon\u00f4meros, que podem ser fermentados facilmente pelas leveduras. A hemicelulose tem na sua estrutura mon\u00f4meros de pentoses que s\u00e3o a\u00e7\u00facares de cinco carbonos. Esses a\u00e7\u00facares s\u00e3o mais dif\u00edceis de ser convertidos em etanol com os microrganismos atualmente dispon\u00edveis para a fermenta\u00e7\u00e3o. J\u00e1 a lignina \u00e9 uma macromol\u00e9cula org\u00e2nica complexa que une as fibras celul\u00f3sicas, aumentando a rigidez da parede vegetal. \u201cA vantagem do processo que desenvolvemos \u00e9 que ele \u00e9 feito a temperatura ambiente, com um tempo muito r\u00e1pido de opera\u00e7\u00e3o, que gira em torno de uma hora\u201d, diz Maciel. Al\u00e9m disso, ele n\u00e3o gera res\u00edduos poluentes ao ambiente. \u201c\u00c9 um processo de baixo custo devido \u00e0 rapidez com que o per\u00f3xido desmonta a estrutura lignocelul\u00f3sica, sem nenhum gasto energ\u00e9tico.\u201d<\/p>\n

O pr\u00e9-tratamento \u00e9 uma opera\u00e7\u00e3o auxiliar para desmontar a estrutura vegetal e, com isso, deixar o material celul\u00f3sico dispon\u00edvel para ser hidrolisado por microrganismos capazes de extrair a glicose da celulose para produ\u00e7\u00e3o de etanol. \u201c\u00c9 muito importante deixar o material celul\u00f3sico preparado para na fase de hidr\u00f3lise precisar da menor quantidade poss\u00edvel de enzimas, para que os custos dessa etapa sejam reduzidos e o processo possa ser comercialmente aceito\u201d, diz Maciel. As enzimas s\u00e3o prote\u00ednas produzidas por fungos, bact\u00e9rias e plantas capazes de produzir rea\u00e7\u00f5es qu\u00edmicas espec\u00edficas, sem sofrer altera\u00e7\u00e3o em sua composi\u00e7\u00e3o.
\nUma das mais usadas atualmente para produ\u00e7\u00e3o de etanol \u2013 escolhida para testar o processo de pr\u00e9-tratamento pela sua efici\u00eancia \u2013 \u00e9 a fabricada pela empresa Novozymes, multinacional dinamarquesa que produz enzimas industriais usadas em detergentes, biocombust\u00edveis, fabrica\u00e7\u00e3o de alimentos, entre outros produtos. A produ\u00e7\u00e3o de enzimas para fabrica\u00e7\u00e3o de etanol tamb\u00e9m faz parte de uma das linhas de pesquisa conduzidas na Faculdade de Engenharia Qu\u00edmica da universidade.<\/p>\n

O objetivo \u00e9 conseguir uma enzima do pr\u00f3prio baga\u00e7o, para eliminar a etapa de purifica\u00e7\u00e3o, que encarece o produto final. \u201cNosso processo permite obten\u00e7\u00e3o de etanol da biomassa com baixa carga enzim\u00e1tica, o que diminui consideravelmente os custos de produ\u00e7\u00e3o\u201d, diz Maciel. Por todas as inova\u00e7\u00f5es, como mat\u00e9ria-prima barata para desconstru\u00e7\u00e3o do arcabou\u00e7o vegetal, o processo resultou em um dep\u00f3sito de patente no Instituto Nacional de Propriedade Industrial (INPI) pela Ag\u00eancia de Inova\u00e7\u00e3o (Inova) da Unicamp.<\/p>\n

\u201cO avan\u00e7o do nosso processo de pr\u00e9-tratamento \u00e9 o uso do per\u00f3xido de hidrog\u00eanio, al\u00e9m das condi\u00e7\u00f5es operacionais, como temperatura e tempo de opera\u00e7\u00e3o, que est\u00e3o protegidas pela patente\u201d, diz. Com o processo, que at\u00e9 a fase atual se mostrou bastante vi\u00e1vel para ser utilizado em grande escala, o grupo conseguiu deixar dispon\u00edvel todo o a\u00e7\u00facar existente no baga\u00e7o para fermenta\u00e7\u00e3o. \u201cSem os processos de pr\u00e9-tratamento, apenas 9% do a\u00e7\u00facar contido no baga\u00e7o \u00e9 transformado em etanol.\u201d<\/p>\n<\/div>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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